xref: /openbmc/linux/crypto/md5.c (revision 3c7eb3cc8360736123a3139a1ec727d746de3252)
11da177e4SLinus Torvalds /*
21da177e4SLinus Torvalds  * Cryptographic API.
31da177e4SLinus Torvalds  *
41da177e4SLinus Torvalds  * MD5 Message Digest Algorithm (RFC1321).
51da177e4SLinus Torvalds  *
61da177e4SLinus Torvalds  * Derived from cryptoapi implementation, originally based on the
71da177e4SLinus Torvalds  * public domain implementation written by Colin Plumb in 1993.
81da177e4SLinus Torvalds  *
91da177e4SLinus Torvalds  * Copyright (c) Cryptoapi developers.
101da177e4SLinus Torvalds  * Copyright (c) 2002 James Morris <jmorris@intercode.com.au>
111da177e4SLinus Torvalds  *
121da177e4SLinus Torvalds  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
131da177e4SLinus Torvalds  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
141da177e4SLinus Torvalds  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
151da177e4SLinus Torvalds  * any later version.
161da177e4SLinus Torvalds  *
171da177e4SLinus Torvalds  */
1814b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger #include <crypto/internal/hash.h>
197d6f75ebSMax Vozeler #include <crypto/md5.h>
201da177e4SLinus Torvalds #include <linux/init.h>
211da177e4SLinus Torvalds #include <linux/module.h>
221da177e4SLinus Torvalds #include <linux/string.h>
2306ace7a9SHerbert Xu #include <linux/types.h>
241da177e4SLinus Torvalds #include <asm/byteorder.h>
251da177e4SLinus Torvalds 
26*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld #define MD5_DIGEST_WORDS 4
27*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld #define MD5_MESSAGE_BYTES 64
28*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 
290c4c78deSLABBE Corentin const u8 md5_zero_message_hash[MD5_DIGEST_SIZE] = {
300c4c78deSLABBE Corentin 	0xd4, 0x1d, 0x8c, 0xd9, 0x8f, 0x00, 0xb2, 0x04,
310c4c78deSLABBE Corentin 	0xe9, 0x80, 0x09, 0x98, 0xec, 0xf8, 0x42, 0x7e,
320c4c78deSLABBE Corentin };
330c4c78deSLABBE Corentin EXPORT_SYMBOL_GPL(md5_zero_message_hash);
340c4c78deSLABBE Corentin 
351da177e4SLinus Torvalds /* XXX: this stuff can be optimized */
361da177e4SLinus Torvalds static inline void le32_to_cpu_array(u32 *buf, unsigned int words)
371da177e4SLinus Torvalds {
381da177e4SLinus Torvalds 	while (words--) {
391da177e4SLinus Torvalds 		__le32_to_cpus(buf);
401da177e4SLinus Torvalds 		buf++;
411da177e4SLinus Torvalds 	}
421da177e4SLinus Torvalds }
431da177e4SLinus Torvalds 
441da177e4SLinus Torvalds static inline void cpu_to_le32_array(u32 *buf, unsigned int words)
451da177e4SLinus Torvalds {
461da177e4SLinus Torvalds 	while (words--) {
471da177e4SLinus Torvalds 		__cpu_to_le32s(buf);
481da177e4SLinus Torvalds 		buf++;
491da177e4SLinus Torvalds 	}
501da177e4SLinus Torvalds }
511da177e4SLinus Torvalds 
52*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld #define F1(x, y, z)	(z ^ (x & (y ^ z)))
53*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld #define F2(x, y, z)	F1(z, x, y)
54*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld #define F3(x, y, z)	(x ^ y ^ z)
55*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld #define F4(x, y, z)	(y ^ (x | ~z))
56*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 
57*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld #define MD5STEP(f, w, x, y, z, in, s) \
58*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	(w += f(x, y, z) + in, w = (w<<s | w>>(32-s)) + x)
59*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 
60*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld static void md5_transform(__u32 *hash, __u32 const *in)
61*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld {
62*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	u32 a, b, c, d;
63*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 
64*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	a = hash[0];
65*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	b = hash[1];
66*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	c = hash[2];
67*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	d = hash[3];
68*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 
69*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[0] + 0xd76aa478, 7);
70*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[1] + 0xe8c7b756, 12);
71*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[2] + 0x242070db, 17);
72*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[3] + 0xc1bdceee, 22);
73*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[4] + 0xf57c0faf, 7);
74*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[5] + 0x4787c62a, 12);
75*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[6] + 0xa8304613, 17);
76*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[7] + 0xfd469501, 22);
77*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[8] + 0x698098d8, 7);
78*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[9] + 0x8b44f7af, 12);
79*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[10] + 0xffff5bb1, 17);
80*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[11] + 0x895cd7be, 22);
81*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[12] + 0x6b901122, 7);
82*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[13] + 0xfd987193, 12);
83*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[14] + 0xa679438e, 17);
84*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[15] + 0x49b40821, 22);
85*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 
86*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[1] + 0xf61e2562, 5);
87*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[6] + 0xc040b340, 9);
88*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[11] + 0x265e5a51, 14);
89*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[0] + 0xe9b6c7aa, 20);
90*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[5] + 0xd62f105d, 5);
91*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[10] + 0x02441453, 9);
92*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[15] + 0xd8a1e681, 14);
93*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[4] + 0xe7d3fbc8, 20);
94*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[9] + 0x21e1cde6, 5);
95*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[14] + 0xc33707d6, 9);
96*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[3] + 0xf4d50d87, 14);
97*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[8] + 0x455a14ed, 20);
98*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[13] + 0xa9e3e905, 5);
99*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[2] + 0xfcefa3f8, 9);
100*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[7] + 0x676f02d9, 14);
101*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[12] + 0x8d2a4c8a, 20);
102*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 
103*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[5] + 0xfffa3942, 4);
104*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[8] + 0x8771f681, 11);
105*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[11] + 0x6d9d6122, 16);
106*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[14] + 0xfde5380c, 23);
107*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[1] + 0xa4beea44, 4);
108*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[4] + 0x4bdecfa9, 11);
109*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[7] + 0xf6bb4b60, 16);
110*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[10] + 0xbebfbc70, 23);
111*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[13] + 0x289b7ec6, 4);
112*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[0] + 0xeaa127fa, 11);
113*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[3] + 0xd4ef3085, 16);
114*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[6] + 0x04881d05, 23);
115*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[9] + 0xd9d4d039, 4);
116*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[12] + 0xe6db99e5, 11);
117*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[15] + 0x1fa27cf8, 16);
118*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[2] + 0xc4ac5665, 23);
119*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 
120*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[0] + 0xf4292244, 6);
121*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[7] + 0x432aff97, 10);
122*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[14] + 0xab9423a7, 15);
123*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[5] + 0xfc93a039, 21);
124*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[12] + 0x655b59c3, 6);
125*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[3] + 0x8f0ccc92, 10);
126*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[10] + 0xffeff47d, 15);
127*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[1] + 0x85845dd1, 21);
128*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[8] + 0x6fa87e4f, 6);
129*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[15] + 0xfe2ce6e0, 10);
130*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[6] + 0xa3014314, 15);
131*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[13] + 0x4e0811a1, 21);
132*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[4] + 0xf7537e82, 6);
133*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[11] + 0xbd3af235, 10);
134*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[2] + 0x2ad7d2bb, 15);
135*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[9] + 0xeb86d391, 21);
136*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 
137*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	hash[0] += a;
138*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	hash[1] += b;
139*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	hash[2] += c;
140*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 	hash[3] += d;
141*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld }
142*3c7eb3ccSJason A. Donenfeld 
1437d6f75ebSMax Vozeler static inline void md5_transform_helper(struct md5_state *ctx)
1441da177e4SLinus Torvalds {
1451da177e4SLinus Torvalds 	le32_to_cpu_array(ctx->block, sizeof(ctx->block) / sizeof(u32));
1461da177e4SLinus Torvalds 	md5_transform(ctx->hash, ctx->block);
1471da177e4SLinus Torvalds }
1481da177e4SLinus Torvalds 
14914b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger static int md5_init(struct shash_desc *desc)
1501da177e4SLinus Torvalds {
1517d6f75ebSMax Vozeler 	struct md5_state *mctx = shash_desc_ctx(desc);
1521da177e4SLinus Torvalds 
1536a185016SLABBE Corentin 	mctx->hash[0] = MD5_H0;
1546a185016SLABBE Corentin 	mctx->hash[1] = MD5_H1;
1556a185016SLABBE Corentin 	mctx->hash[2] = MD5_H2;
1566a185016SLABBE Corentin 	mctx->hash[3] = MD5_H3;
1571da177e4SLinus Torvalds 	mctx->byte_count = 0;
15814b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 
15914b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 	return 0;
1601da177e4SLinus Torvalds }
1611da177e4SLinus Torvalds 
16214b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger static int md5_update(struct shash_desc *desc, const u8 *data, unsigned int len)
1631da177e4SLinus Torvalds {
1647d6f75ebSMax Vozeler 	struct md5_state *mctx = shash_desc_ctx(desc);
1651da177e4SLinus Torvalds 	const u32 avail = sizeof(mctx->block) - (mctx->byte_count & 0x3f);
1661da177e4SLinus Torvalds 
1671da177e4SLinus Torvalds 	mctx->byte_count += len;
1681da177e4SLinus Torvalds 
1691da177e4SLinus Torvalds 	if (avail > len) {
1701da177e4SLinus Torvalds 		memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
1711da177e4SLinus Torvalds 		       data, len);
17214b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 		return 0;
1731da177e4SLinus Torvalds 	}
1741da177e4SLinus Torvalds 
1751da177e4SLinus Torvalds 	memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
1761da177e4SLinus Torvalds 	       data, avail);
1771da177e4SLinus Torvalds 
1781da177e4SLinus Torvalds 	md5_transform_helper(mctx);
1791da177e4SLinus Torvalds 	data += avail;
1801da177e4SLinus Torvalds 	len -= avail;
1811da177e4SLinus Torvalds 
1821da177e4SLinus Torvalds 	while (len >= sizeof(mctx->block)) {
1831da177e4SLinus Torvalds 		memcpy(mctx->block, data, sizeof(mctx->block));
1841da177e4SLinus Torvalds 		md5_transform_helper(mctx);
1851da177e4SLinus Torvalds 		data += sizeof(mctx->block);
1861da177e4SLinus Torvalds 		len -= sizeof(mctx->block);
1871da177e4SLinus Torvalds 	}
1881da177e4SLinus Torvalds 
1891da177e4SLinus Torvalds 	memcpy(mctx->block, data, len);
19014b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 
19114b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 	return 0;
1921da177e4SLinus Torvalds }
1931da177e4SLinus Torvalds 
19414b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger static int md5_final(struct shash_desc *desc, u8 *out)
1951da177e4SLinus Torvalds {
1967d6f75ebSMax Vozeler 	struct md5_state *mctx = shash_desc_ctx(desc);
1971da177e4SLinus Torvalds 	const unsigned int offset = mctx->byte_count & 0x3f;
1981da177e4SLinus Torvalds 	char *p = (char *)mctx->block + offset;
1991da177e4SLinus Torvalds 	int padding = 56 - (offset + 1);
2001da177e4SLinus Torvalds 
2011da177e4SLinus Torvalds 	*p++ = 0x80;
2021da177e4SLinus Torvalds 	if (padding < 0) {
2031da177e4SLinus Torvalds 		memset(p, 0x00, padding + sizeof (u64));
2041da177e4SLinus Torvalds 		md5_transform_helper(mctx);
2051da177e4SLinus Torvalds 		p = (char *)mctx->block;
2061da177e4SLinus Torvalds 		padding = 56;
2071da177e4SLinus Torvalds 	}
2081da177e4SLinus Torvalds 
2091da177e4SLinus Torvalds 	memset(p, 0, padding);
2101da177e4SLinus Torvalds 	mctx->block[14] = mctx->byte_count << 3;
2111da177e4SLinus Torvalds 	mctx->block[15] = mctx->byte_count >> 29;
2121da177e4SLinus Torvalds 	le32_to_cpu_array(mctx->block, (sizeof(mctx->block) -
2131da177e4SLinus Torvalds 	                  sizeof(u64)) / sizeof(u32));
2141da177e4SLinus Torvalds 	md5_transform(mctx->hash, mctx->block);
2151da177e4SLinus Torvalds 	cpu_to_le32_array(mctx->hash, sizeof(mctx->hash) / sizeof(u32));
2161da177e4SLinus Torvalds 	memcpy(out, mctx->hash, sizeof(mctx->hash));
2171da177e4SLinus Torvalds 	memset(mctx, 0, sizeof(*mctx));
21814b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 
21914b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 	return 0;
2201da177e4SLinus Torvalds }
2211da177e4SLinus Torvalds 
2227d6f75ebSMax Vozeler static int md5_export(struct shash_desc *desc, void *out)
2237d6f75ebSMax Vozeler {
2247d6f75ebSMax Vozeler 	struct md5_state *ctx = shash_desc_ctx(desc);
2257d6f75ebSMax Vozeler 
2267d6f75ebSMax Vozeler 	memcpy(out, ctx, sizeof(*ctx));
2277d6f75ebSMax Vozeler 	return 0;
2287d6f75ebSMax Vozeler }
2297d6f75ebSMax Vozeler 
2307d6f75ebSMax Vozeler static int md5_import(struct shash_desc *desc, const void *in)
2317d6f75ebSMax Vozeler {
2327d6f75ebSMax Vozeler 	struct md5_state *ctx = shash_desc_ctx(desc);
2337d6f75ebSMax Vozeler 
2347d6f75ebSMax Vozeler 	memcpy(ctx, in, sizeof(*ctx));
2357d6f75ebSMax Vozeler 	return 0;
2367d6f75ebSMax Vozeler }
2377d6f75ebSMax Vozeler 
23814b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger static struct shash_alg alg = {
23914b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 	.digestsize	=	MD5_DIGEST_SIZE,
24014b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 	.init		=	md5_init,
24114b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 	.update		=	md5_update,
24214b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 	.final		=	md5_final,
2437d6f75ebSMax Vozeler 	.export		=	md5_export,
2447d6f75ebSMax Vozeler 	.import		=	md5_import,
2457d6f75ebSMax Vozeler 	.descsize	=	sizeof(struct md5_state),
246eebb111fSHerbert Xu 	.statesize	=	sizeof(struct md5_state),
24714b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 	.base		=	{
2481da177e4SLinus Torvalds 		.cra_name	=	"md5",
24914b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 		.cra_flags	=	CRYPTO_ALG_TYPE_SHASH,
2501da177e4SLinus Torvalds 		.cra_blocksize	=	MD5_HMAC_BLOCK_SIZE,
2511da177e4SLinus Torvalds 		.cra_module	=	THIS_MODULE,
25214b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 	}
2531da177e4SLinus Torvalds };
2541da177e4SLinus Torvalds 
2553af5b90bSKamalesh Babulal static int __init md5_mod_init(void)
2561da177e4SLinus Torvalds {
25714b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 	return crypto_register_shash(&alg);
2581da177e4SLinus Torvalds }
2591da177e4SLinus Torvalds 
2603af5b90bSKamalesh Babulal static void __exit md5_mod_fini(void)
2611da177e4SLinus Torvalds {
26214b75ba7SAdrian-Ken Rueegsegger 	crypto_unregister_shash(&alg);
2631da177e4SLinus Torvalds }
2641da177e4SLinus Torvalds 
2653af5b90bSKamalesh Babulal module_init(md5_mod_init);
2663af5b90bSKamalesh Babulal module_exit(md5_mod_fini);
2671da177e4SLinus Torvalds 
2681da177e4SLinus Torvalds MODULE_LICENSE("GPL");
2691da177e4SLinus Torvalds MODULE_DESCRIPTION("MD5 Message Digest Algorithm");
2705d26a105SKees Cook MODULE_ALIAS_CRYPTO("md5");
271